电控单体泵系统喷射特性仿真研究

对电控单体泵的喷射特性进行了建模仿真。研究了燃油系统结构参数对喷射压力和喷油速率的影响以及转速对喷射延迟的影响。结果表明:喷射延迟时间随着转速的增加而增加;喷射压力与柱塞—喷孔直径比成正比,而喷油速率与柱塞—喷孔直径比成反比,柱塞—喷孔的直径比决定了燃油喷射系统可能达到的最大喷油压力和最大喷油速率;最大喷射压力和最大喷射速率都随着长度比的升高而降低,最大喷射压力受长度比的影响比最大喷射速率更加敏感。     

扩张喷管与收缩喷管中空化现象的数值模拟

对扩张与收缩喷管中的空化特性进行了数值模拟研究,综述了空化现象的基础理论,建立了喷油器的几何模型;确定了运算的物理和数学模型以及相关条件;重点研究了在同一工况下,不同喷管扩张系数对喷管中空化流的影响,模拟了不同喷管扩张系数下喷管中空化现象的特征;总结出喷管的扩张系数对喷管中空化流的影响规律。数值计算结果表明,扩张喷孔随着扩张程度的加大,空化现象加剧,而收缩喷孔则不利空化的产生。     

交替荷载作用下钢材本构模型的适用范围

以箱形截面钢桥墩作为数值分析对象,分别使用修正双曲面模型、等向强化模型和随动强化模型预测钢桥墩在正负交替荷载作用下的滞回性能;并通过计算与试验结果的对比,探讨了这3种钢材本构模型的各自预测精度和适用范围。结果表明:修正双曲面模型能预测箱形薄壁截面和箱形厚壁截面钢桥墩的滞回性能;等向强化模型和随动强化模型仅适用于预测箱形稍薄截面钢桥墩的滞回性能,对于箱形厚壁截面钢桥墩,其预测结果则不够理想。     

Analysis of interaction factors between two piles

A rigorous analytical method is presented for calculating the interaction factor between two identical piles subjected to vertical loads. Following the technique proposed by Muki and Sternberg, the problem is decomposed into an extended soil mass and two fictitious piles characterized respectively by Young＇s modulus of the soil and that of the difference between the pile and soil. The unknown axial forces along fictitious piles are determined by solving a Fredholm integral equation of the second kind, which imposes the compatibility condition that the axial strains of the fictitious piles are equal to those corresponding to the centroidal axes of the extended soil. The real pile forces and displacements can subequally be calculated based on the determined fictitious pile forces, and finally, the validity of the proposed approach and desired pile interaction factors may be obtained. Results confirm the portray the influence of the governing parameters on the pile interaction.     

Steady state analysis of towed marine cables

Efficient numerical schemes were presented for the steady state solutions of towed marine cables. For most of towed systems, the steady state problem can be resolved into two-point boundary-value problem, or initial value problem in some special cases where the initial values are available directly. A new technique was proposed and attempted to solve the two-point boundary-value problem rather than the conventional shooting method due to its algorithm complexity and low efficiency. First, the boundary conditions are transformed into a set of nonlinear governing equations about the initial values, then bisection method is employed to solve these nonlinear equations with the aid of 4th order Runge-Kutta method. In common sense, non-uniform (sheared) current is assumed, which varies in magnitude and direction with depth. The schemes are validated through the DE Zoysa's example, then several numerical examples are also presented to illustrate the numerical schemes.     

基于反步控制的半潜平台动力定位数值计算研究

装配动力定位系统的浮式结构物由于受到风、浪、流等交变载荷影响，其运动具有明显时滞和非线性特性，为克服传统控制策略抗干扰能力差对动力定位控制性能的影响，文章基于反步法，对动力定位系统进行了控制器设计研究，针对波浪及流外载荷形成的有界干扰问题，采用自适应策略进行估计补偿。并借助Lyapunov理论分析了闭环系统的稳定性。最后以某深水半潜平台为对象，对其不同工况下动力定位作业进行了数值计算研究，验证了所设计控制器具有良好的鲁棒性，可为后续动力定位模型试验及实船控制器设计提供理论支撑。     

适用于隧道机械化施工的折叠式钢拱架及立拱关键技术研究

为提高隧道立拱质量和效率，解决人工立拱在隧道施工中存在的搭接部位不牢靠、错位以及劳动强度大等问题，基于新型多功能作业台车，结合装配式隧道及地下工程建造技术理念，设计一种适用于机械化装配的折叠式钢拱架。依托新乌鞘岭隧道进口段机械化装配施工，对折叠式钢拱架的装配性能进行现场试验并对其承载特性进行数值分析，结果表明： 1）折叠式钢拱架的装配性能可以满足隧道机械化装配的要求； 2）承载性能可以满足设计要求，且试验段隧道拱顶沉降为706 mm； 3）提高了钢拱架安装质量和效率，降低了工人的劳动强度。最后，总结折叠式钢拱架立拱关键技术要点。     

高桩码头桩基沉降研究

高桩码头桩基沉降会对上部结构内力产生一定的影响,但是通常情况下并不进行计算。为了确定码头桩基沉降量,本文结合工程实例,用了理论计算和数值模拟两种方法对桩基沉降进行了计算。结果表明,高桩码头整体沉降大概为几十毫米,不均匀沉降为几毫米。通过对两种计算方法进行对比得出,理论计算更加贴近实际情况,可以作为一种桩基沉降计算的有效方法。     

无粘接脐带缆轴对称响应与疲劳特性分析研究

为了提高对脐带缆力学特性的研究,便于设计,文中提出了一种脐带缆拉伸载荷作用下的理论模型.在总体控制方程中对拉伸过程中骨架层的径向缩减.针对给定的无粘结脐带缆脐,建立了有限元模型,模拟分析了骨架层的径向缩减对应力分布的影响.通过对拉伸刚度试验对比,理论分析与试验吻合度较高.基于解析模型,分析了径向缩减对拉伸刚度的影响.此外,在应力分析的基础上,对无粘结脐带缆在拉伸载荷作用下的的疲劳特性进行了研究.     

直立圆柱体内孤立波载荷特性数值模拟

以三类内孤立波理论(KdV、eKdV和MCC)的适用性条件为依据,将内孤立波诱导上下层深度平均水平速度作为入口条件,采用Navier-Stokes方程为流场控制方程,建立了两层流体中内孤立波对直立圆柱体强非线性作用的数值模拟方法.结果表明,数值模拟所得内孤立波波形及其振幅与相应理论和实验结果一致,并且直立圆柱体内孤立波水平力、垂向力及其力矩数值模拟结果与实验结果吻合.直立圆柱体内孤立波载荷由波浪压差力、粘性压差力和摩擦力构成,其中摩擦力很小,可以忽略;对于水平力,其波浪压差力与粘性压差力量级相当,流体粘性的影响显著;对于垂向力,粘性压差力很小,流体粘性影响可以忽略.此外,直立圆柱体对内孤立波的波形及其诱导流场的影响很小,因此采用Morison公式和傅汝德—克雷洛夫力分别计算其内孤立波水平力和垂向力是可行的.